受体的种类

受体按照存在部位分为细胞膜受体和细胞内受体。膜受体绝大部分是细胞膜上镶嵌糖蛋白。胞内受体位于细胞质或细胞核中，大部分是DNA结合蛋白。按照受体的结构及其作用方式不同，又可将膜受体分为四大类：跨膜离子通道型受体、G蛋白偶联受体、单跨膜受体、具有鸟苷酸环化酶活性的受体。这四类膜受体在配体种类、受体的一般结构和功能及细胞对其发生反应的方式上均有所不同。

（一）跨膜离子通道型受体

此型受体是一类位于细胞膜上、自身为离子通道的受体。这种离子通道的开放或关闭直接受配体的控制，其共同的结构特点是由多亚基构成寡聚体，并由这些亚基围成一跨膜通道，又称配体门控离子通道或环状受体。其配体主要为神经递质。离子通道受体信号转导的最终作用是通过配体控制通道的开关，选择性地允许离子进出细胞，导致细胞膜电位的改变。因此，离子通道受体是通过将化学信号转变成为电信号而影响细胞功能的。

离子通道型受体可以是阳离子通道，如乙酰胆碱和五羟色胺受体；也可以是阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸受体。以乙酰胆碱受体为例，是一个跨膜的五聚体（α2βγδ），五个亚基聚合在膜中形成一个亲水性的通道，对Na＋、K＋、Ca2＋的通透有选择性。

（二）G蛋白偶联型受体

G蛋白偶联型受体又称蛇形受体，包括多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体等，该型受体均为单体蛋白，氨基末端位于细胞外表面，羧基末端在胞膜内侧。完整的肽链要反复跨膜七次（图12－2），因此亦将此类受体称为七次跨膜螺旋受体。由于肽链反复跨膜，在膜外侧和膜内侧各形成了几个环状结构，它们分别负责与配体的结合和细胞内的信号传递。其胞浆部分可与鸟苷酸结合蛋白（简称G蛋白）相互作用，这种G蛋白是该信号传递途径中的第一个信号传递分子，故这类受体被称为G蛋白偶联型受体。

图12－2　G蛋白偶联型受体跨膜结构示意图

G蛋白是一类能与GDP或GTP结合的蛋白质，由α、β、γ三个亚基构成三聚体，存在于细胞膜内侧。G蛋白有两种构象，非活化型构象是αβγ三聚体与GDP结合（αβγ－GDP），不能激活腺苷酸环化酶；活化型构象是α亚基与GTP结合，βγ亚基脱落，即α－GTP（图12－3）。

图12－3　G蛋白的结构与活性示意图

G蛋白有多种，各种G蛋白在功能上的差异主要在于α亚基的不同，α亚基有鸟苷酸结合位点并有GTP酶活性。常见的G蛋白见表12－1。

表12－1　细胞信息传递中G蛋白的主要类型和功能

G蛋白偶联型受体的信号传递过程主要包括：①配体与特异受体结合；②受体变构活化G蛋白；③G蛋白激活或抑制细胞中的效应分子（蛋白质或酶）；④效应分子改变细胞内第二信使的含量与分布；⑤第二信使作用于相应的靶分子（蛋白激酶），进一步调节特定酶或功能蛋白的活性，从而改变细胞的代谢及基因表达等功能。

（三）单跨膜受体

该类受体具有1个跨膜的α－螺旋区段，因此又称单跨膜α－螺旋受体。这类受体有两种类型：一类是具有酶活性的受体（称催化型受体或受体酶），配体结合域在膜外侧，酶催化域在膜内侧，能催化蛋白质的酪氨酸残基进行磷酸化修饰，故又称酪氨酸蛋白激酶型受体。催化型受体有胰岛素受体、表皮生长因子受体、某些原癌基因编码的受体等。另一类称做受体－偶联酶，其中受体没有催化活性，但受体的膜内侧偶联一个酶分子。受体－偶联酶的配体诸如生长激素、干扰素、促红细胞生成素、粒细胞集落刺激因子、一部分生长因子、大部分细胞因子等。此型受体与细胞的增殖、分化、分裂及癌变有关。

（四）具有鸟苷酸环化酶活性的受体

具有鸟苷酸环化酶活性的受体又分为膜受体和可溶性细胞质受体。膜受体由同源三聚体或四聚体组成。其每一亚基由胞外N末端受体结构域、跨膜区、膜内蛋白激酶样结构域、C末端的鸟苷酸环化酶催化结构域组成。亚基间通过胞外受体结构域间的氢键连接成三聚体或四聚体。可溶性细胞质受体由α、β两个亚基组成二聚体，每一亚基有一个鸟苷酸环化酶结构域和血红素结合结构域。

（五）胞内受体

胞内受体多为DNA结合蛋白（反式作用因子），可存在于细胞质或细胞核中，当与相应配体结合后，调节基因的转录，从而控制相应基因的表达。此型受体的共同结构特点是从N－端到C－端分别为：高度可变区、DNA结合区、铰链区、激素结合区等四个区域（图12－4）。

图12－4　胞内受体结构特点

能与激素受体结合的DNA特异序列称激素反应元件（hormone response element，HRE）。能与此型受体结合的信息物质有类固醇激素、甲状腺素、1，25－（OH）2－D3等。